Создание здоровых условий труда в ремонтной мастерской

Ослабление шума достигается путем использования под полом упругих прокладок без жесткой их связи с несущими конструкциями зданий, установкой оборудования на амортизаторы или специально изолированные фундаменты. Широко применяются средства звукопоглощения — минеральная вата, войлочные плиты, перфорированный картон, древесно-волокнистые плиты, стекловолокно, а также активные и реактивные глушители.

Глушители аэродинамического шума бывают абсорбционными, реактивными (рефлексными) и комбинированными. В абсорбционных глушителях затухание шума происходит в порах звукопоглощающего материала. Принцип работы реактивных глушителей основан на эффекте отражения звука в результате образования «волновой пробки» в элементах глушителя. В комбинированных глушителях происходит как поглощение, так и отражение звука.                                      

Звукоизоляция является одним из наиболее эффективных и распространенных методов снижения производственного шума на пути его распространения. С помощью звукоизолирующих устройств легко снизить уровень шума на 30...40дБ. Эффективными звукоизолирующими материалами являются металлы, бетон, дерево, плотные пластмассы и т.п.

Для снижения шума в помещении на внутренние поверхности наносят звукопоглощающие материалы, а также размещают в помещении штучные звукопоглотители.

Применение средств индивидуальной защиты от шума целесообразно в тех случаях, когда средства коллективной защиты и другие средства не обеспечивают снижение шума до допустимых уровней.

СИЗ позволяют снизить уровень воспринимаемого звука на 0...45 дБ, причем наиболее значительное глушение шума наблюдает­ся в области высоких частот, которые наиболее опасны для человека.

Средства индивидуальной защиты от шума подразделяются на противошумные наушники, закрывающие ушную раковину снаружи; противошумные вкладыши, перекрывающие наружный слуховой про­ход или прилегающие к нему; противошумные шлемы и каски; проти­вошумные костюмы. Противошумные вкладыши делают из твердых, эластичных и волокнистых материалов. Они бывают однократного и многократного пользования. Противошумные шлемы закрывают всю голову, они применяются при очень высоких уровнях шума в сочета­нии с наушниками, а также противошумными костюмами.

Вибрация, методы снижения вибрации

Мероприятия по защите от вибраций подразделяют на технические, организационные и лечебно-профилактические.

К техническим мероприятиям относят устранение вибраций в источнике и на пути их распространения. Для уменьшения вибрации в источнике на стадии проектирования и изготовления машин преду­сматривают благоприятные вибрационные условия труда. Замена ударных процессов на безударные, применение деталей из пластмасс, ременных передач вместо цепных, выбор оптимальных рабочих ре­жимов, балансировка, повышение точности и качества обработки приводят к снижению вибраций.

При эксплуатации техники уменьшения вибраций можно достигнуть путем своевременной подтяжки креплений, устранения люфтов, зазоров, качественной смазки трущихся поверхностей и регулировкой рабочих органов.

Для уменьшения вибраций на пути распространения применяют вибродемпфирование, виброгашение, виброизоляцию.

Вибродемпфирование — уменьшение амплитуды колебаний де­талей машин (кожухов, сидений, площадок для ног) вследствие нанесения на них слоя упруговязких материалов (резины, пластиков и т.п.). Толщина демпфирующего слоя обычно в 2...3 раза превышает тол­щину элемента конструкции, на которую он наносится. Вибродемпфирование можно осуществлять, используя двухслойные материалы: сталь—алюминий, сталь—медь и др.

Виброгашение достигается при увеличении массы вибрирующего агрегата за счет установки его на жесткие массивные фундаменты или на плиты, а также при увеличении жесткости конструкции путем введения в нее дополнительных ребер жесткости.

Одним из способов подавления вибраций является установка динамических виброгасителей которые крепятся на вибрирующем агрегате, поэтому в нем в каждый момент времени возбуждаются колебания, находящиеся в противофазе с колебаниями агрегата.

Недостаток динамического виброгасителя — его способность подавлять колебания только определенной частоты (соответствующей его собственной).

Виброизоляция ослабляет передачу колебаний от источника на основание, пол, рабочую площадку, сиденье, ручки механизированно­го ручного инструмента за счет устранения между ними жестких свя­зей и установки упругих элементов— виброизоляторов. В качестве виброизоляторов применяют стальные пружины или рессоры, про­кладки из резины, войлока, а также резинометаллические, пружинно- пластмассовые и пневморезиновые конструкции, основанные на сжатии воздуха.

Чтобы исключить контакт работников с вибрирующими поверхностями, за пределами рабочей зоны устанавливают ограждения, предупреждающие знаки, сигнализацию. К организационным мероприятиям по борьбе с вибрацией относят рациональное чередование режимов труда и отдыха. Работу с вибрирующим оборудованием це­лесообразно выполнять в теплых помещениях с температурой возду­ха не менее 16 °С, так как холод усиливает действие вибрации.

К работе с вибрирующим оборудованием не допускаются лица моложе 18 лет и беременные женщины. Сверхурочная работа с вибрирующим оборудованием, инструментом запрещена.

К лечебно-профилактическим мероприятиям относят производственную гимнастику, ультрафиолетовое облучение, воздушный обог­рев, массаж, теплые ванночки для рук и ног, прием витаминных пре­паратов (С, В) и т.д.

Из СИЗ применяют рукавицы, перчатки, спецобувь с виброзащитными упругодемпфирующими элементами и др.

6.1 Источники шума и вибраций в помещении и их нормирование

Источниками шума и вибрации в ремонтной мастерской могут являться движущиеся узлы и агрегаты, заведенные транспортные средства, ремонтное оборудование, грузоподъемники, станки, компрессор, вентиляционные системы, стенды,   и т. д. 

Нормирование вибрации

Предельно допустимые величины нормируемых параметров общей и локальной производственной вибрации при длительности вибрационного воздействия 480 мин (8 ч) приведены в табл. СанПиН 2.2.4/2.1.8.10—332—2002.

При частотном (спектральном) анализе нормируемыми параметрами являются средние квадратичные значения виброскорости (и их логарифмические уровни) или виброускорения для локальной вибрации в октавных полосах частот, а для общей вибрации в октавных или 1/3-октавных полосах частот.

Вибрацию, воздействующую на человека, нормируют отдельно для каждого установленного направления, учитывая, кроме того, при общей вибрации ее категорию, а при локальной — время фактического воздействия.

Действие вибраций на организм человека. Местная вибрация малой интенсивности может оказать благоприятное воздействие на организм человека: восстановить трофические изменения, улучшить функциональное состояние центральной нервной системы, ускорить заживление ран и т.п.

Увеличение интенсивности колебаний и длительности их воз­действия вызывают изменения в организме работающего. Эти изменения (нарушения центральной нервной и сердечнососудистой систем, появление головных болей, повышенная возбудимость, снижение работоспособности, расстройство вестибулярного аппарата) могут привести к развитию профессионального заболевания — вибрационной болезни.

Наиболее опасны вибрации с частотами 2...30 Гц, так как они вызывают резонансные колебания многих органов тела, имеющих в этом диапазоне собственные частоты.

Нормирование шума

При нормировании допустимого звукового давления на рабочих местах частотный спектр шума разбивают на девять частотных полос.

Нормируемыми параметрами постоянного шума являются:

• уровень звукового давления L, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Гц;
• уровень звука La , дБА.
• Нормируемыми параметрами непостоянного шума являются:   эквивалентный (по энергии) уровень звука La экв, дБ А,
• максимальный уровень звука La макс, дБ А.

Превышение хотя бы одного из указанных показателей квалифицируется как несоответствие настоящим санитарным нормам.

В соответствии с ГОСТ 12.1.003–83. «Система стандартов безопасности труда. Шум.» предельно допустимые уровни шума нормируются по двум категориям норм шума: ПДУ шума на рабочих местах и ПДУ шума в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки.

Максимальный уровень звука для колеблющегося и прерывистого шума не должен превышать 110 дБ А. Запрещается даже кратковременное пребывание в зонах с уровнем звука или уровнем звукового давления в любой октавной полосе свыше 135 дБ А (дБ).

         ПДУ шума в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки. Допустимые значения уровней звукового давления в октавных полосах частот эквивалентных и максимальных уровней звука проникающего шума в помещения жилых и общественных зданий и шума на территории жилой застройки устанавливаются согласно Санитарным нормам, правилам и гигиеническим нормативам «Шум на рабочих местах, в транспортных средствах, в помещениях жилых и общественных зданий и на территории жилой застройки: постановление Министерства здравоохранения Республики Беларусь от 16 ноября 2011 г. № 115. –14 с.

 

6.2 Расчёт виброизоляции

В данной  ремонтной мастерской находится оптический профилешлифовальный станок 395М . Для улучшения условий работы на нем, необходимо установить виброизоляцию. Т.к. частота возмущающей силы не превышает 33 Гц, выбираем тип исполнения виброизоляции в виде пружинных амортизаторов.

Наша задача рассчитать параметры пружинных амортизаторов для виброизоляции данного станка весом 1500 Н. Станок установлен на массивном фундаменте. На частоте возмущающей силы 8 Гц, обеспечивается снижение уровня вибростойкости 5дБ.

Пружинные виброизоляторы

Пружинные амортизаторы целесообразно использовать для виброизоляции при сравнительно низкой частоте (менее 33 Гц) и значительной амплитуде колебаний системы, а также при наличии высоких температур, масел, паров щелочей и кислот. В качестве пружинных амортизаторов чаще всего применяются стальные витые пружины, изготовливаемые из прутка круглого сечения.

Последовательность расчета пружинных виброизоляторов:

1. Определяем  частоту собственных колебаний:

 ; где

 f – частота возмущающей силы, Гц;

f0z – частота собственных колебаний системы, Гц;

∆L – снижение уровня вибростойкости.

Выражаем f0z :

 

 

2. Определяем  статическую нагрузку на 1 амортизатор.

 

 где P – вес машины, H;

n – число пружин (принимаем n=4)

 

 

3.Определяем  жесткость амортизаторов в вертикальном  направлении.

 

kz =; где   P/g; (g = 9,81 м/)

 

kz = Н/м.

 

4. Определяем  жесткость одного амортизатора в вертикальном направлении, Н/м.

 

 

5. Определяем амплитуду вертикальных колебаний объекта на рабочей частоте,м; 
x

 

где g – ускорение свободного падения, Н/м;

 –  угловая частота колебаний системы, рад/с;

f – частота возмущающей силы, Гц: f = nдв/60;

kz – общая жесткость всех амортизаторов в вертикальном направлении.

 

x

 

6. Определяется  динамическая нагрузка, приходящаяся  на одну пружину Pдин1, Н:

x

 

где xz – амплитуда вертикальных колебаний объекта на рабочей частоте, м;

kz1 – жесткость одного амортизатора в вертикальном направлении, Н/м.

 

x

 

7.Определяем  общую расчетная нагрузка P1 :

 

Множитель 1,5 на который умножается Pдин , обеспечивает требуемый запас усталостной прочности пружины.

 

8. Определяем  диаметр стального прутка пружины:

 

 где k – коэффициент, учитывающий добавочное напряжение среза (рис. 6.2.1), возникающее в точках сечения прутка, расположенных ближе всего к оси пружины;

 

Рис. 6.2.1. График для определения коэффициента К = f (e)

e – индекс пружины.

(принимаем = 6);

где D – средний диаметр пружины, м;

d – диаметр проволоки, м;

[t] – допускаемое напряжение сдвига при кручении, Н/м2 (табл. 6.2.1).

 

 

 

 

Таблица 6.2.8.

Допускаемые напряжения для пружинных сталей

 

Сталь		Модуль сдвига, Н/м2·1010	Допускаемые напряжения		Назначение
Группа	Марка		Режим работы	Н/м2·108
Углеродистая	70	7,83	Легкий	4,11	Для пружин с относительно низкими напряжениями при диаметре проволоки менее 8 мм
			Средний	3,73
			Тяжелый	2,47
Хромованадиевая закаленная в масле	50ХФА	7,7	Легкий	5,49	Для пружин, воспринимающих динамическую нагрузку, при диаметре прутка не менее 12,5 мм
			Средний	4,90
			Тяжелый	3,92
Кремнистая	55 С 2 60 С 2 60 С 2 А 63 С 2 А	7,45	Легкий	5,49	Для пружин, воспринимающих динамическую нагрузку, при диаметре прутка более 10 мм, а также для рессор
			Средний	4,41